Математична статистика в гірничо-геологічних розрахунках, страница 16

З останнього рядка одержимо:

Підставивши у формулу (5.5) пункту 5.4, отримаємо:

Зробимо перевірку:  Вірно.

Отже, рівняння лінійної регресії має вид :

 = 9,21×х – 3,36

Завдання 9. Визначимо вибірковий коефіцієнт кореляції за формулою

.

Перевіримо коефіцієнт кореляції на значущість.

Висунемо гіпотези:     Основна гіпотеза               H 0 :, rг = 0

Конкуруюча гіпотеза        H 1 : rг ¹ 0.

Для перевірки гіпотези H 0 обчислимо спостережуване значення критерію:

Тсп

За таблицею критичних точок розподілу Стьюдента (Додаток Ж) знайдемо критичне значення критерію при рівні значимості a= 0,05 і числі степенів вільності k = n – 2 = 50 – 2 = 48: tкр = tкр (0,05; 48) = 2,01. Порівнюючи, одержимо, що Тсп > tкр .Отже, нульову гіпотезу варто відкинути. Це значить, що коефіцієнт кореляції значимо відрізняється від нуля й ознаки Х и У корельовані. Таким чином, приймаємо гіпотезу про лінійну кореляційну залежність між ознаками Х и У.

Завдання 10. Виходячи з виду кореляційного поля й емпіричної ламаної регресії, припустимо, що ознаки Х и У зв'язані параболічною залежністю . Для визначення коефіцієнтів a, b, с заповнимо таблицю, використовуючи пакет програм Excel.

Для стислості записів розрахункову таблицю приводимо не цілком, а тільки початкову та кінцеву її частини.

i

X

Y

X^2

X^3

X^4

XY

X^2Y

1

1.13

8.4

1.2769

1.443

1.6305

9.492

10.73

2

1.14

7.1

1.2996

1.482

1.689

8.094

9.227

3

1.13

7.7

1.2769

1.443

1.6305

8.701

9.832

4

1.13

7.6

1.2769

1.443

1.6305

8.588

9.704

5

1.14

8.2

1.2996

1.482

1.689

9.348

10.66

6

1.09

6.9

1.1881

1.295

1.4116

7.521

8.198

7

1.53

10.9

2.3409

3.582

5.4798

16.68

25.52

8

1.5

11.4

2.25

3.375

5.0625

17.1

25.65

9

1.44

13.5

2.0736

2.986

4.2998

19.44

27.99

10

1.39

9.5

1.9321

2.686

3.733

13.21

18.35

11

1.5

9.2

2.25

3.375

5.0625

13.8

20.7

…

…

…

…

…

…

…

…

49

1.15

9.8

1.3225

1.521

1.749

11.27

12.96

50

1.29

6.1

1.6641

2.147

2.7692

7.869

10.15

Сума

57.49

361.9

67.4615

80.785

98.6948

428.634

518.2944

Використовуючи формулу (5.13) пункту 5.7, складемо лінійну систему:

50a +          57.49b +     67.4615c     =       361.9

57.49a +     67.4615b +  80.7851c     =       428.634

67.4615a +  80.7851 b+  98.6948c     =       518.2944

Розв’яжемо систему за правилом Крамера. Обчислимо головний і допоміжні визначники системи:

50

57.49

67.4615

D =

57.49

67.4615

80.7851

 = 3.8868

67.4615

80.7851

98.6948

361.9

57.49

67.4615

D1 =

428.634

67.4615

80.7851

= 21.5367

518.2944

80.7851

98.6948

50

361.9

67.4615

D2 =

57.49

428.634

80.7851

= -23.8198

67.4615

518.2944

98.6948

50

57.49

361.9

D3 =

57.49

67.4615

428.634

= 25.1881

67.4615

80.7851

518.2944

Запишемо рішення системи за формулами Крамера:

a = D1/D=5,541; b = D2/D= –1,128;  c = D3/D=6,48.

Отже, рівняння нелінійної параболічної регресії має вид :

 = 5,541 –6,128х +6,48х2.

Завдання 11. Побудуємо отримані лінії регресії в одній системі координат (рис. 5.4).

Рисунок 5.4

Тут суцільна лінія зображає лінійну регресію, а пунктирна лінія – параболічну регресію.

Завдання 12. Для всіх моделей розрахуємо теоретичний коефіцієнт детермінації і теоретичне кореляційне відношення; середню квадратичну похибку рівняння; середню відносну похибку апроксимації.

Використовуючи рівняння лінійної регресії  = 9,21×х – 3,36
і параболічної регресії  = 5,541 –6,128х +6,48х2, обчислимо теоретичні значення ознаки У. Заповнимо таблиці.

Для стислості записів розрахункові таблиці приводимо не цілком.

а)   спочатку зробимо розрахунки усіх показників для лінійної регресії

 = 9,21×х – 3,36 .

i

xi

уi

yiтеор

δi=yiтеор – yi

δi2

÷δi / yi÷

1

1.13

8.4

7.0473

-1.3527

1.8298

0.1610

0.0364

2

1.14

7.1

7.1394

0.0394

0.0016

0.0055

0.0097

3

1.13

7.7

7.0473

-0.6527

0.4260

0.0848

0.0364

…

…

…

…

…

…

…

…

49

1.15

9.8

7.2315

-2.5685

6.5972

0.2621

0.0000

50

1.29

6.1

8.5209

2.4209

5.8608

0.3969

1.6458

Сума

139.096

10.8476

115.3217